Unele tipuri de obiecte imprimate 3D pot fi acum „simțite”, folosind o nouă tehnologie pentru a construi senzori direct în materialele lor.Un nou studiu a constatat că această cercetare poate duce la noi dispozitive interactive, cum ar fi mobilierul inteligent.
Această nouă tehnologie folosește metamateriale - substanțe formate dintr-o grilă de unități care se repetă - pentru a imprima obiecte 3D.Când se aplică forță unui metamaterial flexibil, unele dintre celulele lor se pot întinde sau se comprima.Electrozii încorporați în aceste structuri pot detecta magnitudinea și direcția acestor modificări de formă, precum și rotația și accelerația.
În acest nou studiu, cercetătorii au fabricat obiecte din plastic flexibil și filamente conductoare.Acestea au celule mici de 5 mm lățime.
Fiecare celulă are doi pereți opuși din filamente conductoare și plastic neconductor, iar pereții conductivi servesc drept electrozi.Forța aplicată obiectului modifică distanța și zona de suprapunere dintre electrozii opuși, producând un semnal electric care arată detalii despre forța aplicată.Coautorul raportului de cercetare a spus că, în acest fel, această nouă tehnologie poate „integra fără probleme și discret tehnologia de detectare în obiectele imprimate”.
Cercetătorii spun că aceste metamateriale îi pot ajuta pe designeri să creeze și să ajusteze rapid dispozitive flexibile de intrare pe computer.De exemplu, au folosit aceste metamateriale pentru a crea un controler muzical conceput pentru a se potrivi formei mâinii umane.Când utilizatorul apasă unul dintre butoanele flexibile, semnalul electric generat ajută la controlul unui sintetizator digital.
Oamenii de știință au realizat și un joystick metamaterial pentru a juca Pac-Man.Înțelegând modul în care oamenii aplică forța pe acest joystick, designerii pot crea forme și dimensiuni unice ale mânerului pentru persoanele cu aderență limitată în anumite direcții.
Coautorul raportului de cercetare a spus: „Putem percepe mișcarea în orice obiect imprimat 3D.De la muzică la interfețele de joc, potențialul este cu adevărat incitant.”
Cercetătorii au creat, de asemenea, un software de editare 3D, numit MetaSense, pentru a ajuta utilizatorii să construiască dispozitive interactive folosind aceste metamateriale.Simulează modul în care un obiect imprimat 3D se deformează atunci când se aplică diferite forțe și calculează care celule se schimbă cel mai mult și sunt cele mai potrivite pentru utilizare ca electrozi.
MetaSense le permite designerilor să imprime structuri 3D cu capabilități de detectare încorporate dintr-o singură mișcare.Acest lucru face ca prototiparea dispozitivelor să fie super rapidă, cum ar fi joystick-urile, care pot fi personalizate pentru persoane cu nevoi diferite de accesibilitate.
Încorporarea a sute sau mii de unități senzoriale într-un obiect poate ajuta la realizarea unei analize de înaltă rezoluție, în timp real, a modului în care utilizatorii interacționează cu acesta.De exemplu, un scaun inteligent realizat din acest metamaterial poate detecta corpul utilizatorului și apoi aprinde o lumină sau un televizor sau poate colecta date pentru analiză ulterioară, cum ar fi detectarea și corectarea posturii corpului.Aceste metamateriale pot găsi, de asemenea, utilizare în aplicații purtabile.
Ora postării: 27-sept-2021